应力集中的概念
应力集中的概念及其避免措施
应力集中的概念及其避免措施现今社会，由于应力集中造成构件断裂，产生疲劳，对结构安全危害大。
了解应力集中，并找出其避免措施，对人们的生活具有重大的意义。
首先，先让我们了解一下应力与应力集中的概念，应力即受力物体截面上内力的集度，即单位面积上的内力。
公式记为σ=F/S(其中，σ表示应力；ΔFj表示在j 方向的施力；ΔAi表示在i 方向的受力面积)。
材料在交变应力作用下产生的破坏称为疲劳破坏。
通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏可能发生。
另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。
对于由脆性材料制成的构件，应力集中现象将一直保持到最大局部应力到达强度极限之前。
因此，在设计脆性材料构件时，应考虑应力集中的影响。
对于由塑性材料制成的构件，应力集中对其在静载荷作用下的强度则几乎无影响。
所以，在研究塑性材料构件的静强度问题时，通常不考虑应力集中的影响。
承受轴向拉伸、压缩的构件，只有在寓加力区域稍远且横截面尺寸又无剧烈变化的区域内，横截面上的应力才是均匀分布的。
然而实际工程构件中，有些零件常存在切口、切槽、油孔、螺纹等，致使这些部位上的截面尺寸发生突然变化。
如开有圆孔和带有切口的板条，当其受轴向拉伸时，在圆孔和切口附近的局部区域内，应力的数值剧烈增加，而在离开这一区域稍远的地方，应力迅速降低而趋于均匀。
这时，横截面上的应力不再均匀分布，这已为理论和实验证实。
在静荷载作用下，各种材料对应力集中的敏感程度是不同的。
像低碳钢那样的塑性材料具有屈服阶段，当孔边附近的最大应力达到屈服极限时，该处材料首先屈服，应力暂时不再增大。
如外力继续增加，增加的应力就由截面上尚未屈服的材料所承担，是截面上其他点的应力相继增大到屈服极限，该截面上的应力逐渐趋于平均，如图2-32所示。
因此，用塑性材料制作的零件，在静载荷作用下可以不考虑应力集中的影响。
而对于组织均匀的脆性材料，因材料不存在屈服，当孔边最大应力的值达到材料的强度极限时，该处首先断裂。
名词解释应力集中
名词解释应力集中
应力集中是指在一个或几个特定的点、区域或系统中积聚或集中较大的压力或力量。
这种集中通常是由于外界施加的负荷、压力或力量在某些部分积累，而在其他部分较少或没有。
在工程、物理学、心理学和社会科学等领域中，应力集中都是一个重要的概念。
在工程和物理学中，应力集中通常发生在结构物的尖端、孔洞、缺陷或聚焦点等部位。
这些局部区域承受了较高的应力，可能会导致破坏或失效。
因此，在设计和分析结构时，需要考虑和处理应力集中问题，以确保结构的安全性和可靠性。
在心理学中，应力集中指的是个体或群体中的压力集中在特定的情境、任务或事件上。
这种压力集中可能是由于挑战性的要求、紧迫的时间限制或其他心理因素引起的。
应力集中可能对个体或群体的心理和生理健康产生负面影响，因此需要有效地管理和应对。
在社会科学中，应力集中可指社会或群体中的资源、机会或权力集中在少数人或组织手中的现象。
这种集中可能导致社会不平等、社会冲突和社会动荡等问题。
因此，社会科学家研究如何解决和减轻应力集中问题，以促进社会公正和可持续发展。
关于应力集中的概念及其避免措施的讨论
由于应力集中能使结构发生裂纹，甚至断裂，须采取措施，防止因应力集中而造成的 结构损坏，主要措施有：①改善结构外形，避免形状突变，尽可能开圆孔或椭圆孔；②结构 内必须开孔时，尽量避开高应力区，而在低应力区开孔；③根据孔边应力集中的分析成果进 行孔边局部加强。
2、实际工程中圆滑的角避免应力集中 在制作各种拉力工具时，拉脚的拐弯处应设圆角，这并不是为了美观，这是为了避免 应力集中。应力集中指由于受力构件由于几何形状、外形尺寸发生突变而引起的局部范围内 内应力显著增大的现象。应力集中会造成构件的断裂。圆角的大小应根据工具的外形尺寸决 定，太大影响工具的效应，太小工具容易断裂损坏。对于常用的较小拉制工具，圆角半径在 2-3 毫米为佳，较大在 5 毫米左右。对于特殊形状的工具根据实际情况确定。但或大或小必 须留圆角。 参考文献： 1、《材料力学Ⅰ》 主编：刘鸿文 出版社：高等教育出版社 出版时间：2004-01 第四版 2、《材料力学Ⅱ》 主编：刘鸿文 出版社：高等教育出版社 出版时间：2004-01 第四版 3、《工程力学》 作者：王彪 出版社：中国科学技术大学出版社 4、《设计中的应力集中系数》 作者：R.E.彼德逊 出版社 ：中国工业出版社 出版时间：1965 年 05 月北京第 1 版 5、《建筑钢结构进展》 作者：澳门大学土木及环境工程系 中国澳门(郭伟明);香港理 工大学土木及结构工程系 中国香港(滕锦光;钟国辉) 出版时间：2007-03 6、王威,王社良,苏三庆,徐金兰 ;《钢铁材料结构构件 工作应力的检测方法及特点[J ]》; 《钢结构》;2004 年 05 期
应力集中点解释-概述说明以及解释
应力集中点解释-概述说明以及解释1.引言1.1 概述引言应力集中点是指在材料中存在的局部应力远远高于周围区域的点。
它是材料疲劳、断裂和变形的主要起因之一，引起了广泛的学术关注和工程实践。
应力集中点的形成是由于材料内部的几何形状或应力的非均匀分布导致的。
当材料在受到力的作用下发生变形时，应力会在材料中传递并分布。
在一些几何形状复杂或应力集中的地方，导致应力分布不均匀，形成应力集中点。
这些点通常呈现出局部应力远远高于周围区域的特点。
应力集中点对材料的影响是十分显著的。
它会导致材料的疲劳寿命大幅降低，甚至引发断裂。
此外，应力集中点也会造成材料的变形不均匀，影响材料的使用性能。
因此，对于应力集中点的研究和解释具有重要意义。
本文将对应力集中点进行深入的解释和分析。
首先，将对应力集中点的定义和特点进行阐述，帮助读者更好地理解应力集中点的本质。
接着，将探讨应力集中点的成因，从而揭示应力集中点形成的原理和机制。
最后，将探讨应力集中点在工程实践中的重要性，并提供应对应力集中点的方法和技术。
通过本文的阅读，读者将对应力集中点有更深入的了解，并能够更好地应对和解决与应力集中点相关的问题。
相信本文能够为读者提供有价值的参考和指导。
文章结构部分的内容可以如下所示：1.2 文章结构本文将按照以下顺序来介绍应力集中点的解释：2.正文2.1 应力集中点的定义和特点在这一部分，将详细解释应力集中点的概念以及其特点。
首先，会给出应力集中点的定义，即当力的作用下，在工程结构中的某个局部位置产生应力远大于周围区域的现象。
接着，会探讨应力集中点的特点，比如应力集中程度的高低、应力集中位置的局部性等。
2.2 应力集中点的成因这一部分将详细分析导致应力集中点产生的原因。
首先，会介绍结构形状和材料特性对应力集中的影响，即不同形状和材料的结构在受力下会产生不同程度的应力集中。
其次，会介绍力的作用方式对应力集中的影响，如拉伸、压缩、扭曲等力的作用方式会导致应力集中点分布的不同。
应力集中名词解释
应力集中名词解释
应力集中是指在物体中，应力在某个局部区域集中出现的现象。
应力是物体内部的力分布，是由外界施加在物体上的力所引起的。
当物体受到外力作用时，其内部不同部位会承受不同大小的应力，因此在物体内部会产生应力分布。
应力集中通常发生在物体的孔洞、切口、缺陷等局部区域，这些区域的应力明显高于周围区域。
应力集中会导致局部应力超过材料的承载能力，从而引发破裂、变形等问题，对物体的强度和稳定性造成威胁。
应力集中的程度可以用应力集中系数来表示，应力集中系数为局部应力与远离局部区域处应力的比值。
当应力集中系数超过一定阈值时，就会对物体的强度造成较大影响，需要引起重视。
应力集中与物体材料的性质有关，比如弹性模量、屈服强度等。
不同材料具有不同的应力集中特性，对于同一形状的缺陷或局部区域，材料的类型和性质不同，应力集中的程度也会有所不同。
为了减轻应力集中带来的影响，可以采取一些措施。
例如，在孔洞或切口附近增加过渡半径，减少应力集中的程度；采取合适的尺寸设计，避免尖锐角、边缘，减少应力集中的发生；在应力集中区域使用材料更加耐久、具有更好强度的材料等。
应力集中是材料力学中的一个重要概念，对于工程领域中材料和结构的设计、强度计算等具有重要意义。
只有充分了解和掌
握应力集中的特点和影响因素，才能更好地提高材料和结构的强度和稳定性，确保工程的安全和可靠性。
应力集中的定义
应力集中的定义
应力集中是指在某个物体上存在一个局部区域，该区域内的应力值远大于周围区域的应力值。
应力集中在工程中是一个十分重要的概念，它通常会导致物体的破坏或者损坏，这在工程设计和材料选择方面具有十分重要的意义。
应力集中的形成原因可以是很多的，例如物体的几何形状、材料的性质、外界载荷等等。
在工程设计中，应力集中往往是需要避免的，因为应力集中会导致物体内部的应力值远大于其破坏应力值，从而导致物体的破坏。
为了避免应力集中，工程师通常会通过改变物体的几何形状、采用更好的材料、增加物体的厚度等方法来减小应力集中的程度。
另外，在载荷作用下，物体内部的应力分布是非常复杂的，为了更精确地预测应力集中的位置和程度，工程师通常会使用有限元分析等计算方法。
应力集中还会导致疲劳损伤，这是由于应力集中区域内的应力值远大于周围区域的应力值，从而导致物体内部的微裂纹不断扩展，最终导致物体的破坏。
在实际工程中，疲劳损伤是非常常见的，因此工程师需要在设计过程中考虑到疲劳寿命的问题。
应力集中还会导致应力腐蚀开裂，这是由于应力集中区域内的应力值远大于周围区域的应力值，从而导致物体内部的腐蚀速度加快，
最终导致物体的破坏。
在一些特殊的工程环境中，例如海洋工程、化工工程等，应力腐蚀开裂是一个重要的问题，工程师需要采取相应的措施来减小应力集中的程度，从而减缓应力腐蚀开裂的速度。
应力集中是工程中一个非常重要的概念，它通常会导致物体的破坏或者损坏。
在工程设计和材料选择方面，我们需要尽可能地避免应力集中的出现，从而保证物体的安全和可靠性。
应力集中的分析
1.应力集中的现象及概念材料在交变应力作用下发生的破坏称为疲劳破坏。
通常材料承受的交变应力远小于其静载下的强度极限时，破坏就可能发生。
另外材料会由于截面尺寸改变而引起应力的局部增大，这种现象称为应力集中。
对于组织均匀的脆性材料，应力集中将大大降低构件的强度，这在构件的设计时应特别注意。
承受轴向拉伸、压缩的构件，只有在寓加力区域稍远且横截面尺寸又无急剧变化的区域内，横截面上的应力才是均匀分布的。
然而工程中由于实际需要，某些零件常有切口、切槽、螺纹等，因而使杆件上的横截面尺寸发生突然改变，这时，横截面上的应力不再均匀分布，这已为理论和试验所证实。
如图 2-31[a] 所示的带圆孔的板条，使其承受轴向拉伸。
由试验结果可知 : 在圆孔附近的局部区域内，应力急剧增大，而在离开这一区域稍远处，应力迅速减小而趋于均匀( 图 2 — 31[b]) 。
这种由于截面尺寸突然改变而引起的应力局部增大的现象称为应力集中。
在 I — I 截面上，孔边最大应力与同一截面上的平均应力之比，用表示称为理论应力集中系数，它反映了应力集中的程度，是一个大于 1 的系数。
而且试验结果还表明 : 截面尺寸改变愈剧烈，应力集中系数就愈大。
因此，零件上应尽量避免带尖角的孔或槽，在阶梯杆截面的突变处要用圆弧过渡。
在静荷作用下，各种材料对应力集中的敏感程度是不相同的。
像低碳钢那样的塑性材料具有屈服阶段，当孔边附近的最大应力达到屈服极限时，该处材料首先屈服，应力暂时不再增大。
如外力继续增加，增加的应力就由截面上尚未屈服的材料所承担，使截面上其它点的应力相继增大到屈服极限，该截面上的应力逐渐趋于平均，如图2-32 所示。
因此，用塑性材料制作的零件，在静荷作用下可以不考虑应力集中的影响。
而对于组织均匀的脆性材料，因材料不存在屈服，当孔边最大应力的值达到材料的强度极限时，该处首先断裂。
因此用脆性材料制作的零件，应力集中将大大降低构件的强度，其危害是严重的。
焊接接头工作应力分布
2）侧面角焊缝的工作应力 在焊缝中既有正应力又有切应力。
①切应力沿侧面焊缝长度上分布是不均匀的。
②侧面角焊缝构成的搭接接头应力集中是比较 严重的。最大应力出现在两端 并且焊缝长度 越大，应力分布不均匀程度更大 。
③两连接件的断面积不相等时，切应力分布不 对称于焊缝中点，最大应力靠近小端面一侧。 这种接头的应力集中比断面相等的接头更为 严重。
二、电弧焊接头的工作应力分布
1、对接焊头 对接焊头中的应力集中主要是由于焊缝余
高造成的。 在对接接头中，主要与余高和焊缝向母材
过渡的半径有关。减少半径,增大余高，则 KT 增大
对接接头是最好的，是最理想的接头 形式，不但静载可靠，而且疲劳强度 也高。
2、T形接头 减少应力集中， 对A处焊透，对 B处如果是工作 焊缝：减少θ角， 增大焊脚尺寸。 联系焊缝：减少 焊角尺寸。 实际中可以开坡口
3）联合角焊缝的工作应力
4）盖板 接头中的 工作应 力分布
三、角焊缝强度
实验证明，角焊缝强度和载荷有关。当焊 脚K相同时，正面角焊缝单位长度强度比侧 面角焊缝高，斜向角焊缝介于两者之间。
四、总结
各种接头电弧焊后，都有不同程度的应力 集中。
实践证明，并不是所有情况下应力集中都 影响强度。
谢谢
第十一讲焊接接头的工作应力 分布
一、介绍两个概念
1、应力集中的概念
（1）应力集中：由于焊缝形状和焊缝位置 不同，焊接接头受应力的作用后工作应力的 分布是不均匀的。造成局部地区最大应力值 比平均应力值高，这种情况称为应力集中。
（2）应力集中大小：以应力集中系数表示
KT
max m
（3）在焊接接头中产生应力集中的原因 1）焊缝中的工艺缺陷
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第二章拉伸压缩与剪切
轴向拉压的内力计算
2.1
画轴力图
2.2
拉（压）杆横截面上的应力
2.3
拉（压）杆斜截面上的应力
2.4
材料拉伸时的力学性能
2.5
第二章
拉伸压缩与剪切材料压缩时的力学性能
2.6剪切和挤压的实用计算
2.10失效、许用应力和强度计算
2.7轴向拉压时杆件的变形2.8
应力集中的概念
2.9
应力集中的概念应力集中的概念
应力集中的概念
一、应力集中
开有圆孔的板条带有切口的板条
应力集中的概念
应力集中
由于杆件横截面骤然变化或几何外形局部不规则而引起的局部应力骤
然增大的现象。
如：带有螺栓孔的钢板，杆件上的裂纹等。
应力集中的概念
拉伸杆应力集中区域应力云（ABAQUS）
应力集中的概念
二、理论应力集中因数
K —应力集中的程度
具有小孔的均匀受拉平板K ≈3σ
σmax =K 同一截面上按净面积算出的平均应力σ
发生应力集中的截面上的最大应力
max σ
应力集中的概念
三、应力集中的影响
1. 静荷载作用下
（1）塑性材料制成的构件，不考虑应力集中影响。
（2）脆性材料或塑性差的材料(如高强度钢) 制成的构件，必须考虑应力集中的影响。
2. 动荷载作用下
塑性材料和脆性材料的构件，必须考虑应力集中的影响。